package com.itHsuDS.stack;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

public class PolandNotation {
    public static void main(String[] args) {
        //完成将一个中缀表达式转成后缀表达式
        String expression = "1+((2+3)*4)-5";

        List<String> infixExpressionList = toInfixExpressionList(expression);
        System.out.println(infixExpressionList);

        System.out.println(parseSuffixExpressionList(infixExpressionList));

        System.out.println(calculate(parseSuffixExpressionList(infixExpressionList)));

        //定义一个逆波兰表达式
        //为了方便，数字和符号用空格隔开
        /*String suffixExpression ="3 4 + 5 * 6 -";

        List<String> rpnList=getListString(suffixExpression);
        System.out.println(rpnList);

        System.out.println(calculate(rpnList));*/
    }

    //将中缀表达式对应的List转为后缀表达式对应的List
    public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls) {
        Stack<String> s1 = new Stack<>();//符号栈
        //因为s2这个栈在整个过程中没有pop操作，还要逆序输出，因此可以直接使用List<String> s2
        //Stack<String> s2=new Stack<>();
        List<String> s2 = new ArrayList<>();

        for (String item : ls) {
            //如果是一个数，直接加入s2
            if (item.matches("\\d+")) {//正则表达式
                s2.add(item);
            } else if (item.equals("(")) {//如果是左括号
                s1.push(item);
            } else if (item.equals(")")) {//如果是右括号
                while (!s1.peek().equals("(")) {//如果s1的栈顶不是左括号
                    s2.add(s1.pop());//将s1弹出的加入到s2中
                }
                s1.pop();//将这个左括号弹出
            } else {
                //当item的运算符的优先级小于等于栈顶的运算符
                while (s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item)) {
                    s2.add(s1.pop());
                }
                //还需要将item入栈
                s1.push(item);
            }
        }

        //将s1中剩余的运算符依次弹出加入s2
        while(s1.size()!=0){
            s2.add(s1.pop());
        }

        return s2;
    }

    //将中缀表达式转成对应的List
    public static List<String> toInfixExpressionList(String s) {
        List<String> ls = new ArrayList<>();
        int i = 0;//遍历中缀表达式的指针
        String str;//对多位数的拼接
        char c;//每遍历到一个字符存到c中
        do {
            //如果c是一个非数字，就加到ls
            if ((c = s.charAt(i)) < 48 || (c = s.charAt(i)) > 57) {
                ls.add("" + c);
                i++;
            } else {//如果是一个数，就考虑是否是多位数
                str = "";//将str制成字符串""
                while (i < s.length() && (c = s.charAt(i)) >= 48 && (c = s.charAt(i)) <= 57) {
                    str += c;//拼接
                    i++;
                }
                ls.add(str);
            }
        } while (i < s.length());
        return ls;
    }

    //将逆波兰表达式依次放入到ArrayList中
    public static List<String> getListString(String suffixExpression) {
        //将表达式分割
        String[] split = suffixExpression.split(" ");
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (String ele : split) {
            list.add(ele);
        }
        return list;
    }

    //计算逆波兰表达式
    public static int calculate(List<String> ls) {
        //只需要一个栈
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (String item : ls) {
            //使用正则表达式取出数
            if (item.matches("\\d+")) {//匹配的是多位数
                stack.push(item);
            } else {//运算符
                //先弹出的是放在运算符右边的，所以是num2
                //后弹出的是放在运算符左边的，所以是num1
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = 0;
                if (item.equals("+")) {
                    res = num1 + num2;
                } else if (item.equals("-")) {
                    res = num1 - num2;
                } else if (item.equals("*")) {
                    res = num1 * num2;
                } else if (item.equals("/")) {
                    res = num1 / num2;
                } else {
                    throw new RuntimeException("运算符有误");
                }
                //把res入栈
                stack.push(res + ""); //因为栈是放字符串的，要把res转为字符串
            }
        }
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }
}

//可以返回一个运算符优先级
class Operation {
    private static int ADD = 1;
    private static int SUB = 1;
    private static int MUL = 2;
    private static int DIV = 2;

    public static int getValue(String operation) {
        int result = 0;
        switch (operation) {
            case "+":
                result = ADD;
                break;
            case "-":
                result = SUB;
                break;
            case "*":
                result = MUL;
                break;
            case "/":
                result = DIV;
                break;
            default:
                System.out.println("不存在该运算符");
                break;
        }
        return result;
    }
}